Sistemas de localização aérea via rádio

Transcrição

1 Sistemas de localização aérea via rádio Armando Barbosa Sérgio Valente Índice Tráfego Aéreo em Portugal Sistemas de Rádio - Ajuda - Sistema VOR - Sistema ILS 1/30 1

2 Controlo do Tráfego Aéreo Infra-estruturas: Dois Centros de Controlo de Tráfego Aéreo Uma Estação de Comunicações Oceânica Torres de Controlo Cinco Estações de Radar Trinta Rádio-Ajudas Sete Estações de Comunicações Três Estações Repetidoras 1/30 Controlo do Tráfego Aéreo Comunicações: Estações de Comunicação Terra-Aeronave Rede de Feixes Hertzianos Estações Repetidoras 2/30 2

3 Controlo do Tráfego Aéreo Radares Primário: Potência elevada Detecta qualquer objecto 3/30 Controlo do Tráfego Aéreo Radares Secundário: Económico Mais eficiente 3/30 3

4 Índice Tráfego Aéreo em Portugal Sistemas de Rádio - Ajuda - Sistema VOR - Sistema ILS 1/30 VHF Omnidirectional Radio VOR 4

5 VHF Omnidirectional Radio O que é? VOR (VHF Omnidirectional Range Radio) É um equipamento que emite um sinal que informa à aeronave de qual a sua orientação actual. VHF Omnidirectional Radio O que é? VOR (VHF Omnidirectional Range Radio). É um equipamento que emite um sinal que informa à aeronave qual a sua orientação actual. Auxilio na criação de uma rota de espera. 5

6 VHF Omnidirectional Radio Tipos de VOR CVOR Conventional VOR DVOR Doppler VOR VHF Omnidirectional Radio Sinal CVOR Portadora: MHz Sub-Portadora: 10KHz Sinal Referência: Modulação FM Modulado a 30Hz Sinal Variável: Modulação AM Modulado a 30Hz 6

7 VHF Omnidirectional Radio Sinal CVOR Variável Problemas: VHF Omnidirectional Radio Sinal CVOR Modulação AM: Directo Reflectido Receptor 7

8 VHF Omnidirectional Radio Questão Como melhorar este sistema por forma a reduzir os erros originados pelas reflexões? A. Usar uma modulação FM para o sinal variável e para o sinal referência. B. Usar modulação FM para o sinal variável e AM para o sinal referência. C. Desenhar um circuito que remova o erro. D. Nenhuma das anteriores. VHF Omnidirectional Radio Solução CVOR DVOR Sinal Referência FM AM Sinal Variável AM FM 8

9 VHF Omnidirectional Radio DVOR Portadora: Modulação DSB (Double Sideband) T = 1/30 s d = 13.5 m perímetro = 2πd/2 = 42.4 m velocidade = 42.4x30 = 1272 (m/s) = 4581 Km/h Efeito de Doppler VHF Omnidirectional Radio Efeito de Doppler DVOR Mínimo Máximo 9

10 VHF Omnidirectional Radio VOR Espectro utilizado: CVOR DVOR VHF Omnidirectional Radio Espectro utilizado: VOR 10

11 VHF Omnidirectional Radio VOR Alcance é limitado por: Potência emitida Topografia do terreno Altitude do avião Sensibilidade do receptor Padrão de radiação: VHF Omnidirectional Radio VOR Ideal Real 11

12 VHF Omnidirectional Radio VOR Classificação quanto ao alcance e potência: Longa distância Curta e média distância Intercontinentais Alcance > 500 Km Altitude < 20 Km Potência 200 W Continentais Alcance Km Altitude < 15 Km Potência W Índice Tráfego Aéreo em Portugal Sistemas de Rádio - Ajuda - Sistema VOR - Sistema ILS 1/30 12

13 ILS Constituído por: Localizer Glide Path Marker Beacons DME 13

14 Localizer 8º Emite um feixe VHF ao longo da pista indicando o seu eixo. 108 a 118 MHz Localizer CSB (Carrier and Sideband) SBO (Sideband Only) Emite um feixe VHF ao longo da pista indicando o seu eixo. 108 a 118 MHz 14

15 Localizer Antena LPDA (Log-Periodic Dipole Antenna): Localizer Ln 1 1 L n Rn 1 dn = = R d n n = τ Ln R n L R n 1 n 1 L = n L d n n 1 = tanα Antena LPDA de 7 dipolos 15

16 Sistema de 6 LPDA: Localizer Antena n.º Amplitude CSB Fase CSB (º) Amplitude SBO 90Hz Fase SBO 90Hz (º) Amplitude SBO 150Hz Fase SBO 150Hz (º) Sistema de 6 LPDA: Localizer Máximo: 0-10º Mínimo: 10-20º 16

17 Sistema de 6 LPDA: Localizer Glide Path Emite um feixe UHF com um uma ângulo de 3º em relação ao solo a MHz 17

18 Glide Path CSB (Carrier and Sideband) SBO (Sideband Only) Emite um feixe UHF com um uma ângulo de 3º em relação ao solo a MHz Glide Path 18

19 Sistema de 3 antenas: Glide Path Antena n.º CSB 1.0 /0º 0.5 /180º - SBO 90Hz /0º /180º /0º SBO 150Hz /180º /0º /180º CSB Auxiliar 0.2 /0º /0º Sistema de 3 antenas: Glide Path 19

20 Marker Beacons Emitem um feixe na vertical VHF 75 MHz Marker Beacons 20

21 Marker Beacons Protocolo de comunicação: Outer Marker Middle Marker Inner Marker Frequência de modulação Padrão da modulação (por segundo) Tempo de passagem a 180Km/h 400 Hz 1300 Hz 3000 Hz 2 traços 2 traços, 6 pontos.. _.. _.. 6 pontos segundos 6 segundos 3 segundos DME 50Km Potência Baixa: 100W Resposta Pergunta Resposta Transponder 962MHz MHz 256 Canais 21

22 Receptor Para cada sinal de rádio-ajuda existe um receptor próprio. Simulação Glide Path 330 MHz 3º DME 962 MHz Localizer 110 MHz Vertical Horizontal